DE2054771A1 - Verfahren zur katalytischen hydrieren den Umwandlung eines Ruckstands Kohlen wasserstofföls - Google Patents
Verfahren zur katalytischen hydrieren den Umwandlung eines Ruckstands Kohlen wasserstoffölsInfo
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Description
Shell Internationale Research Maatschappij N.V.,
Den Haag, Niederlande
11 Verfahren zur katalytischen hydrierenden Umwandlung eines
Rückstands-Kohlenwasserstofföls "
Priorität : 18. November 1969» Grossbritannien, Nr. 56 357 / 69
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur katalytischen hydrierenden
Umwandlung, insbesondere hydrierenden Entschwefelung,
eines Rückstandsöls, welches Verfahren im wesentlichen in flüssiger
Phase durchgeführt wird.
\ Im Hinblick auf das Problem der immer stärker werdenden luftverschmutzung
durch aus der Verbrennung von Kraft- und Brennstoffen mit relativ hohem Schwefelgehalt stammendes Schwefeldioxyd
werden immer mehr Gesetze und Verordnungen erlassen, welche den Schwefelgehalt von Kraft- und Brennstoffen begrenzen.
Rohöle, Rückstandsöle und ölfraktionen, die relativ hohe Anteile an Schwefelverbindungen enthalten, werden daher gegenüber entsprechenden
ölen mit niedrigem Schwefelgehalt immer schwieriger verkäuflich und müssen somit entschwefelt werden, bevor man sie
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in den Handel bringt. Die auf direktem Wege durchgeführte katalytische
hydrierende Entschwefelung der vorgenannten Schweröle
und Rohöle ist jedoch sowohl im Hinblick auf den Katalysator als auch auf technische Prägen noch problematisch.
Leichte Erdölfraktionen und andere Kohlenwasserstoffdestillate,
welche Schwefelverbindungen enthalten, können leicht mit Hilfe eines Festbett-Verfahrens entschwefelt v/erden, bei dem diese Ölfraktionen
und -destillate in Gegenwart von Wasserstoff über für die hydrierende Entschwefelung.geeignete Katalysatoren geleitet
werden. Die technologischen Probleme bei diesem Verfahrenstyp sind bereits gelöst. Die unter Verwendung eines Festbetts durchgeführte
hydrierende Entschwefelung von Rückstandsölen und Rohölen
wird jedoch als undurchführbar oder zumindest unwirtschaftlich angesehen, da der betreffende Reaktor sehr häufig stillgelegt
werden muss, um den verbrauchten Katalysator durch frischen zu ersetzen. Für dieses Erfordernis sind hauptsächlich zwei
Gründe verantwortlich. Rohöle, wie unter Atmosphärendruck destillierte oder bei vermindertem Druck destillierte Rohölef sowie andere
schwere Kohlenwasserstoffölfraktionen, wie 'Dunkelöle, aus Anlagen
für das"Viskositätsbrechen" ("visbreaking") abströmende öle
oder Teersandöle, enthalten bekanntlich verschiedene hochmolekulare metallhaltige und metallfreie Komponenten. Diese Komponenten
stören das katalytisch^ hydrierende Entschwefelungsverfahren, welchem solche Rohöle oder schwere Kohlenwasserstoffölfraktionen
unterworfen v/erden, und schädigen den im vorgenannten Verfahren eingesetzten Katalysator, wie nachstehend erläutert wird.
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Zu den vorgenannten metallfreien Komponenten zählen hohe Anteile von Harzen, Polyaromaten und Asphaltenen. Insbesondere die Asphaltene
wirken sich im vorgenannten Verfahren nachteilig aus, da sie hochmolekulare, nicht destillierbare, ölartige Verbindungen
mit Schwefel-, Stickstoff- und/oder Sauerstoffatomen darstellen
und ölunlösliche Koksvprprodukte bilden. Die Asphaltene
sind im allgemeinen im Rohöl oder der Ölfraktion in kolloidal
dispergierter Form enthalten, und sie besitzen beim Erhitzen die Tendenz zum Ausflocken und zur Ablagerung an den Katalysatorteilchen.
Bei den hohen bei der Umwandlung angewendeten Temperaturen wird diese Ausflockung während der hydrierenden Entschwefelung
ausserdem gefördert, da der aromatische Charakter der flüssigen Phase, in welcher die vorgenannten Asphaltene in kolloidaler
Form dispergiert sind, durch die Hydrierung und das Hydro-Kracken der ("poly'^-aromatischen Verbindungen ebenfalls erniedrigt
wird.
Von den metallhaltigen Verunreinigungen sind die nickel- und vanadium haltigen am bekanntesten. Ein bei vermindertem Druck
destilliertes Päiöl kann gemäss bekannten Angaben über 0,05 Gew.-$
Vanadium und über 0,01 Gew.-^ Nickel, jeweils ausgedrückt als
Metall, enthalten. Im allgemeinen sind diese Metalle in Form von thermisch beständigen Organometall-Komplexen, wie Metalloporphyrinen,
vorhanden. Ein beträchtlicher Anteil der Organometall-Komplexe
ist mit den Asphaltenen assoziiert und wird somit in der Rückstandsfraktion angereichert.
Die HauptSchwierigkeit bei der hydrierenden Entschwefelung von
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Rohölen^dder Schwerölfraktionen des vorgenannten Typs beruht
auf der genannten Asphaltenablagerung an den Katalysatorteilchen, da diese eine auf den Abbau der Asphaltene zurückzuführende
schwerwiegende Koksbildung zur Folge hat. Die gleichzeitige
verririforfc
Ablagerung der Schwerinetalle auf den Katalysatorteilchen gemeinsam mit der Koksbildung aus den vorgenannten Asphaltenen
die Wirksamkeit des Katalysators im Hinblick auf die Umwandlung von insbesondere schwefelhaltigen Verbindungen. Ferner bewirken
die bei der Ausflockung der Asphaltene gebildeten kohlenstoffhaltigen Ablagerungen eine Bindung der Katal,vs°torteilchen aneinander,
was eine Verstopfung des Katalysator-Festbettes und
damit einen immer stärkeren Druckabfall zur Folge hat, wozu gegebenenfalls auch die Koksbildung beiträgt. Der ansteigende
Druckabfall erfordert eine in der Praxis häufig nicht verfügbare besonders starke Druckkraft, und er. kann schliesslich so "
hoch werden, dass keine Abhilfe mehr möglich ist. Das Verfahren muss dann unterbrochen und der Katalysator ersetzt oder, wenn
möglich,zur Gänze regeneriert werden.
Durch die Koksbildung und Metallablagerung wird, wie erwähnt, die Aktivität des Katalysators erniedrigt, wodurch das Verfahrensgleichgewicht gestört wird. Je niedriger die Katalysatoraktivität
wird, um so höher ist die zur Erzielung eines genügenden Entschwefelungsgrads des gerade behandelten Rückstandsöls oder
der entsprechenden Schwerölfraktion erforderliche Temperatur. In der Praxis wird im allgemeinen so vorgegangen, dass man das
Verfahren bei der niedrigstmöglichen Temperatur in Gang bringt,
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bei welcher die gewünschte Umwandlung gerade noch erfolgt« Ob- ■
wohl gemäss dieser Arbeitsweise bei der hydrierenden Entschwefelung
ein Produkt mit im wesentlichen konstantem Schwefelgehalt erhalten wird, sind andere Eigenschaften des ent schwefelten Produkts,
wie die Viskosität, infolge der ansteigenden Temperatur keineswegs konstant. Mit dem Temperaturanstieg nehmen die Hydro-Krackreaktionen
zu, so dass das zu entschwefelnde Öl in immer
höhere Mengen von Gasen und niedrig siedenden ölfraktionen,
Leichtwiexbenzin,
Schwerbenzin oder Kerosin, umgewandelt wird.
Dies hat zur Folge, dass ein Heizöl mit variablen Eigenschaften und wechselhafter Qualität erhalten wird. Ausserdem ist die Gebrauchsdauer
des Katalysators bei einem solchen Verfahren relativ kurz.
Nach einer abgewandelten Methode kann die hydrierende Entschwefelung zwar im Prinzip nahe an der maximal zulässigen Temperatur
in Gang gebracht werden, in diesem Falle erfolgt jedoch wegen einer zu hohen Katalysator-Aktivität eine zu tiefgreifende
hydrierende Entschwefelung und wegen ausgeprägter Hydro-Krackreaktionen
wird nur wenig Heizöl gewonnen. Ein solches Verfahren ist ferner nur schwierig regelbar, da der Wasserstoffverbrauch
nicht konstant ist, weil sich der Ent Schwefelungsgrad im Zuge der
Desaktivierung des Katalysators ändert.
Man erkennt aomit, dass immer noch Bedarf an einem technisch
hvdrierenden
durchführbaren und wirtschaftlichen/Entschwefelungsverfahren
für Rückstands-Kohlenwasserstofföle besteht.
1705
Aufgabe der Erfindung war es, ein neues, hydrierendes En*tsehwe—
felungsverfahren zur Verfügung zu stellen, bei welchem die Anströmperiode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Katalysator-Austäuscn
/möglichst lange ist und welches bei im wesentlichen konstanten Reaktionsbedingungen ein ent schwefeltes Produkt von
im wesentlichen konstanten Eigenschaften liefert. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur katalytischen
hydrierenden Fm*rindlung, insbesondere hydrierenden Entschwefelung,
eines Eüekstands-Kohlenwasserstofföls^ in einer im
wesentlichen flüssigen Phase, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass man dem öl zu Beginn des Verfahrens Schwefelwasserstoff
und/oder eine Schwefelwasserstoff liefernde Verbindung in einem Anteil zusetzt, welcher mindestens 0,05 Gew.-$ HpS»
bezogen auf das frische Öl, beträgt und/oder entspricht und welcher während des Verfahrens kontinuierlich oder stufenweise auf
einen Wert von weniger als 80 $, bezogen auf die zu Verfahrensbeginn zugesetzte Menge, erniedrigt wird.
Obwohl der bedeutendste Anwendungszweck des erfindungsgemässen
Verfahrens auf der direkten, katalytisehen, hydrierenden Entschwefelung
von Rückstands-Kohlenwasserstoffölen beruht, kann man dieses Verfahren auch auf andere katalytische, hydrierende
Umwandlungen von Rückstands-Kohlenwasserstoffölen, wie das
Hydro-Kracken, anwenden, zum Beispiel zur Herstellung von
mit hohem VI
Basisölen für Schmieröle/aus langen oder kurzen Rückständen.
Basisölen für Schmieröle/aus langen oder kurzen Rückständen.
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Der zu Beginn des Verfahrens der Erfindung eingesetzte Anteil
des Schwefelwasserstoffs und/oder der Schwefelwasserstoff liefernden
Verbindung beträgt und/oder entspricht vorzugsweise mindestens 0,1 Gew.-$, insbesondere mindestens 0,5 Gew.-^, jeweils
bezogen auf das frische öl. Während des Betriebes wird der der Beschickung zugesetzte Anteil des Schwefelwasserstoffs
und/oder der Schwefelwasserstoff liefernden Verbindung
erniedrigt, um den Grad der hydrierenden Entschwefelung im wesentlichen
konstant zu halten. Vorzugsweise wird dieser Anteil im Verlauf des Verfahrens auf einen Wert von weniger als 65 %,
insbesondere weniger als 50 $, der zu Beginn des Verfahrens zugesetzten
Menge erniedrigt. Als Schwefelwasserstoff liefernde Verbindung, welche in einem der benötigten Schwefelwasserstoffmenge
entsprechenden Anteil vorhanden sein soll, kann jede beliebige Schwefelverbindung eingesetzt werden, die bei den herrschenden Bedingungen leicht Schwefelwasserstoff liefert.
Spezielle Beispiele für geeignete, Schwefelwasserstoff liefernde Verbindungen sind Schwefeldioxyd, Schwefelkohlenstoff und die
Alkylmercaptane mit bis 8 C-Atomen im Molekül.
Infolge der Gegenwart des Schwefelwasserstoffs oder der Schwefelwasserstoff
liefernden Verbindung ist das hydrierende Entschwefelungsverfahren der Erfindung stabiler, und es wird ein besser
konstanter Entschwefelungsgrad erzielt. Von noch grösserer Bedeutung
ist jedoch, dass die Katalysator-Gebrauchsdauer beträchtlich verlängert wird und dass der Katalysator einen höheren Anteil
abgelagerter Metalle verträgt, bevor er seine :Aktivität
für die hydrierende Entschwefelung verliert. Wegen der stark
verbesserten Katalysatorstabilität wird das schwefelhaltige Koh- " lenwasserstofföl bei im wesentlichen konstanten Reaktionsbedingungen
hydrierend ent schwefelt, und das ent schwefelte Produkt
besitzt deswegen eine im wesentlichen konstante Qualität.
Die ausgeprägte Wirkung des Schwefelwasserstoffs oder der Schwefelwasserstoff
liefernden Verbindung auf die Stabilität und Gebrauchsdauer des Katalysators ist um so überraschender, da das
hydrierend zu ent schwefelnde Ausgangsmaterial im allgemeinen
selbst einen hohen Schwefelgehalt (mindestens 1,0 Gew.-^) aufweist
und da bei der Entschwefelung dieses Ausgangsmaterials
Schwefelwasserstoff in Freiheit gesetzt wird. Zur Erzielung der vorstehend beschriebenen Wirkungen müssen. Schwefelwasserstoff
oder eine Schwefelwasserstoff liefernde Verbindung offensichtlich
unmittelbar dann zugegen sein, wenn gerade aie/nydrierende Entschwefelungsreaktion
erfolgt.
Es ist bekannt, dass Schwefelwasserstoff in Kohlenwasserstoff-Umwandlungsverfahren
eingesetzt werden kann. Bei diesen bekannten Verfahren werden der Schwefelwasserstoff oder die HpS liefernde
Verbindung jedoch entweder zur Vorsulphidierung des schwefelbeständigen Katalysators oder dazu verwendet, diesen Katalysator
in sulphidiertem Zustand zu halten, da das umzuwandelnde Kohlenwasserstofföl
schwefelarm ist. Der Zusatz von Schwefelverbindungen verfolgt in einem solchen Falle den allgemeinen Zweck, den
eingesetzten Katalysator zu aktivieren. Gemäss dem Verfahren der
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— y —
Erfindung verbessert der Schwefelwasserstoff jedoch die Kataly-.
satorstabilität, indem er die Aktivität des schwefelteständigen
Katalysators erniedrigt.
Das erfindungsgeraässe Verfahren wird im wesentlichen in flüssiger
Phase durchgeführt. Dies "bedeutet, dass während der hydrierenden
Entschwefelung mindestens 80 Vol.-$ des zu ent schwefelnden
Rückstands-Kohlenwasserstofföls in flüssiger Phase vorliegen. Gegebenenfalls wird das Verfahren der Erfindung auch vollständig
in flüssiger Phase durchgeführt. In einem solchen Falle liegt das gesamte zu ent schwefelnde Rückstandsöl in der flüssigen Phase
vor, und es wird für die hydrierende Entschwefelung nicht
mehr Wasserstoff eingesetzt, als unter den herrschenden Reaktionsbedingungen in der flüssigen Kohlenwasserstoffphase gelöst
v/erden kann ., wodurch die Bildung einer Gasphase verhindert wird.
Der bei der hydrierenden Entschwefelung benötigte Wasserstoff
kann in Form eines Wasserstoff enthaltenden Gasstroms, wie eines Abgasstromes einer Reformierungsanlage, oder als im wesentlichen
reiner Wasserstoff zugeführt werden. Die Wasserstoff enthaltenden Gase weisen vorzugsweise einen Hp-Gehalt von 60 Vol.-$
auf.
Der benötigte Anteil des Schwefelwasserstoffs oder der Schwefel-
,_„_.„ , .. ,. , entweder.als solcher , -. , ,
wasserstoff liefernden Verbindung kann/dem zu ent schwefelnden
Rückstandsöl oder dem in den Reaktor eingespeisten, Wasserstoff enthaltenden Gasstrom zugesetzt werden. Wenn unter Produkt-
oder Gasrückführung gearbeitet wird* kann der benötigte
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Schwefelwasserstoffanteil auch über diese Ströme zugeführt werden,
Eine vorteilhafte Methode zur Schwefelwasserstoffeinführung in
das Verfahren der Erfindung besteht in der Zufuhr über einen Produkt-Rücklaufstrom. Es wurde festgestellt, dass dieses Rücklauf
öl einen zur Versorgung des zu ent schwefelnden Rückstands-
SchwpfpI—
Öls mit der benötigten HpS-Menge ausreichendem wässerstoffanteil
enthält, wenn vor der /des gewonnenen ent schwefelten Öls ein Teil
dieses Öls zurückgeführt und mit dem zu ent schwefelnden
Rückstandsöl vermischt wird.
Der Anteil des dem zu entschwefelnden Rückstandsöl zugesetzten'
Schwefelwasserstoffs soll im Verlaufe des Verfahrens der Erfindung,
wie erwähnt, auf einen Viert von weniger als 80 % der zu
Verfahrensbeginn zugesetzten Menge erniedrigt werden. Wenn der Schwefelwasserstoff über einen Produkt-Rücklaufstrom in das
Verfahren eingeführt wird, kann die Erniedrigung der dem zu entschwefelnden Rückstandsöl zugesetzten Schwefelwasserstoffmenge
sehr zweckmässig dadurch erreicht" werden, dass man im Zuge des Verfahrens einen Teil des Schwefelwasserstoffs aus dem
\ Rücklaufstrom abtrennt, beispielsweise durch eine teilweise
Druck ernieari^und/oder ein teilweises Abstreifen dieses Rücklaufstroms
und/oder durch Erhöhung der Temperatur in der verwendeten Hochdruck-Trennvorrichtung. Wenn der Schwefelwasserstoff
über einen Produkt-Rücklaufstrom in das Verfahrenssystem ·
eingeführt.wird, kann die Erniedrigung der dem entschwefelten
Rückstandsöl zugesetzten Schwefelwasserstoffmenge auch sehr
zweckmässig durch Erhöhung der angewendeten Gasgeschwindigkeit im Zuge des Verfahrens erzielt werden.
109827/1705 "
Das "bei einem hydrierenden Entschv/efelungsverf ahren gewonnene
Ölprodukt wird im allgemeinen^(hydrierend) entschwefeltes" Produkt bezeichnet. Dies "bedeutet jedoch nicht notwendigerweise,
dass dieses Produkt im wesentlichen schwefelfrei ist, sondern
"bekanntlich nur, dass es im Vergleich zum frischen Ausgangsmaterial
einen erniedrigten Schwefelgehalt aufweist. Abhängig von diesem ursprünglichen Schwefelanteil kann der Schwefelgehalt
des ent schwefelten Produkts gegebenenfalls jedoch fast den Wert
O aufweisen.
Das Verfahren der Erfindung wird vorzugsweise unter Anwendung eines Pestbetts durchgeführt. Es können sowohl Pestbetten mit
axialer als auch mit radialer Strömungsrichtung verwendet v/erden. Bei Verwendung eines Pestbetts mit axialer Strömungsrichtung
kann das Verfahren entweder im Auf- oder im Abstrom durchgeführt werden. Wenn das erfindungsgemässe Verfahren vollständig in
flüssiger Phase durchgeführt wird, wird vorzugsweise ein Pestbett mit radialer Strömungsrichtung eingesetzt.
Im Verfahren der Erfindung kann jeder beliebige bekannte Katalysator
für die hydrierende Entschwefelung eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt werden schwefelbeständige Katalysatoren, wel-
und/oder ehe mindestens ein Metall der VI* VII.und/oder VIIL Nebengruppe
des Periodischen Systems und/oder Sulfide und/oder Oxide dieser Metalle auf mindestens einem amorphen, hitzebeständigen
anorganischen Oxid der II. und/oder III. und/oder IV. Gruppe des Periodischen Systems aufweisen. Spezielle Beispiele
für bevorzugte solche Katalysatoren sind Nickel/Wolfram,
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Nickel/Molybdän, Kobalt/Molybdän und Nickel/Kobalt/Molybdän auf Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd, Zirkondioxyd,
Thoriumoxyd, Bortrioxyd oder Hafniumoxyd oder auf Kombinationen
der vorgenannten anorganischen Oxyde, wie Siliciu mdioxyd/Aluminiunioxyd,
Siliciumdioxyd/Magnesiumoxyd oder Aluminiumoxyd/ Magnesiumoxyd.
Der im Verfahren der Erfindung eingesetzte Katalysator kann auch weitere Zusatzstoffe enthalten, wie Borphosphat oder Phosphor,
und/oder Halogene, wie Fluor oder Chlor. Das Borphosphat kann dabei in einem Anteil von 10 bis 40 Gew.-$, vorzugsweise 15 bis
30 Gew.-^, jeweils bezogen auf den gesamten Katalysator, zugegen
sein, während die Halogene und der Phosphor in einem Anteil von weniger als 10 Gew.-^ eingesetzt werden.
Obwohl die Metallkomponenten des Katalysators in jedem beliebigen Anteil zugegen sein können, weist der erfindungsgemäss eingesetzte
Katalysator vorzugsweise einen Gesamt-Metallgehalt von
2 bis 35 Gew.-^, insbesondere 5 bis 25 Gew.-$, auf. Die Metalle
der VIII. Nebengruppe des Periodischen Systems werden im allgemeinen in einem niedrigeren Anteil (etwa 0,1 bis 10 Gew.-$),
die Metalle der VI. Nebengruppe des Periodischen Systems im allgemeinen in einem höheren Anteil (etwa 2,5 bis 30 Gew.-$)
eingesetzt, während der Gesamtanteil der Metallkomponenten, wie
erwähnt, vorzugsweise weniger als 35 Gew.-^ beträgt. Das Atomgewicht
sverhaltnis der Metalle der VIII. Nebengruppe zu denen
•der VI. · Nebengruppe kann innerhalb eines breiten Bereichs liegen, beträgt jedoch vorzugsweise 0,1 : 1 bis 5 ' i.
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Erfindungsgemäss "besonders gut geeignete Katalysatoren sind
ein im Handel erhältlicher Katalysator für hydrierende Entschwefelung, welcher 4»1 Gew#-teile Co und 10,3 Gew#-teile Mo auf
100 Gew.-teile AIpO, aufweist, sowie ein anderer Katalysator,
welcher 3,1 Gew,-teile Ni, 11,7 Gewrteile Mo und 2,6 Gew^teile P
auf 100 Gew steile Al2O3 enthält.
Anstelle von anorganischen Oxydträgern können auch Träger des
Zeolith-Typs eingesetzt werden. Besonders gut geeignete Alumosilikat-Zeolitire
sind die Zeolithe mit einem SiOp/AloO·*-Molverhält -
wie
nis von mindestens 3:1» /' Zeolith Y. Diese Alumosilikat-Zeolithe können entweder als solche oder eingebettet in eine anorgani- . sehe Oxyd-Matrix, wie Aluminiumoxyd, verwendet werden. Der Anteil dieser Matrix "betragt im allgemeinen 20 bis 80 Gew.-$, "bezogen auf den Träger.
nis von mindestens 3:1» /' Zeolith Y. Diese Alumosilikat-Zeolithe können entweder als solche oder eingebettet in eine anorgani- . sehe Oxyd-Matrix, wie Aluminiumoxyd, verwendet werden. Der Anteil dieser Matrix "betragt im allgemeinen 20 bis 80 Gew.-$, "bezogen auf den Träger.
Die Korngrös-se des erfindungsgemäss eingesetzten Katalysators
beträgt vorzugsweise weniger als 2 mm, insbesondere 0,4 bis 1,5 mm.
Besonders befriedigende Ergebnisse werden mit einer Katalysator-Siebfraktion von 0,5 "bis 1 mm erzielt.
Im Verfahren der Erfindung werden herkömmliche, für die hydrierende
Entschwefelung geeignete Reaktionsbedingungen angewendet.
Diese Bedingungen können, abhängig von der Art des Ausgangsmaterials, stark unterschiedlich sein. Es wird mit Temperaturen von
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-H-
300 "bis 475°C , vorzugsweise 385 Ms 445°C unlR/Wrucken von
30 bis 350 kg/cm , vorzugsweise 75 bis 225 kg/cm , gearbeitet.
■ Die Gewichts-Raumgeschwindigkeit kann ebenfalls innerhalb eines
breiten Bereichs liegen und beträgt im allgemeinen 0,1 und 10 Gew.-teile, frische ölbeschickung / Vol.-teil Katalysator
/ h, vorzugsweise 0,3 bis 5 Gew.-teile frische Ölbeschickung / Volumenteile Katalysator / h. Die hydrierende Entschwefelung
wird vorzugsweise unter so scharfen Bedingungen durchgeführt, dass eine Entschwefelung von mindestens 40 ^, vorzugsweise
50 bis 85 fo, erzielt wird.
Das gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hydrierend zu entschwefelnde
Rückstandsöl kann jedes beliebige schwefelhaltige,
Rückstände enthaltende Erdöl sein. Während des Verfahrens erfolgt auch eine teilweise Stickstoff-Abtrennung, wenn das Öl
auch Stickstoffverbindungen enthält. Das Verfahren der Erfindung wird mit besonderem Vorteil auf Rückstandsöle angewendet, welche
mindestens 0,002 Gew.-$ Vanadium enthalten und einen Schwefel-™
' gehalt von mindestens 1 Gew.-# aufweisen. Man erkennt, dass das Ausgangsmaterial zur Gänze ein Rohöl sein kann. Da die schwefelreichen
Komponenten eines Rohöls und auch die metall-organischen
Verbindungen jedoch die Neigung besitzen, sich in der höher siedenden Fraktion anzureichern, wird das Verfahren der Erfindung
häufiger auf Sumpifrakt ionen eines Rohöls angewendet, d.h. auf
Fraktionen, welche durch Topdestillation oder Destillation eines Rohöls bei Atmosphärendruck oder vermindertem Druck erhalten
wurden. Typische solche Rückstände bestehen im allgemeinen im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen und/oder organischen
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Verbindungen mit mindestens einem Heteroatom, welche oberhalb 36O0C sieden und einen wesentlichen Anteil an asphaltischen
Substanzen enthalten. Das vorgenannte Ausgangsöl kann somit einen Siedebeginn oder einen 5 ^-Siedepunkt von etv/as unterhalb
36O0C aufweisen, vorausgesetzt, dass ein wesentlicher Anteil,
z.B. von 40 bis 50 Vol.-$, seiner Kohlenwasserstoffe oberhalb 3600C siedet. Im Prinzip kann das Rückstandsöl oder
die Ölfraktion ein der Topdestillation unterworfenes Rohöl,
ein langer oder ein kurzer Rückstand sein. Das vorgenannte Ausgangsöl kann einer Vorbehandlung unterworfen werden, wie
einer Plashdestillation und/oder Entasphaltierung und/oder hydrierenden
Raffination in Abwesenheit eines Katalysators.
Beispiele für andere Schwerölfraktionen, welche nach dem Verfahren
der Erfindung verarbeitet werden können, sind Dunkelöle,, aus Visbreaking-Anlagen abströmende Öle, Teersandöle und Gemische
solcher Ölfraktionen. Diese ölfraktionen können auch im Gemisch mit den vorgenannten Rückstandsölen oder Ölfraktionen
verarbeitet werden.
Das Rückstandsöl oder die ölfraktion soll vorzugsweise einen
Alkali- und/oder Erdalkali-Metallgehalt von weniger als 0,005 Gew.-^ aufweisen. Vorzugsweise beträgt dieser Alkali- und/oder
Erdalkali-Metallgehalt 0,0001 bis 0,0025 Gew.-#. V/enn der Anteil der vorgenannten Metalle im öl oder der Ölfraktion, das (die)
hydrierend entschwefelt werden soll, den oberen Wert des vorgenannten
Bereichs überschreitet, soll er vorzugsweise durch'eine geeignete Behandlung, wie Waschen, erniedrigt werden.
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wenn
Es wurde bereits erwähnt, dass/das Verfahren der Erfindung vollständig
in flüssiger Phase durchgeführt wird, nicht mehr Wasserstoff eingesetzt werden soll, als unter den herrschenden Reaktionsbedingungen
in der flüssigen Kohlenwasserstoffphase gelöst
werden kann, wodurch die Ausbildung einer Gasphase verhindert wird. Eine Methode, genügend gelösten Wasserstoff für die Entschwefelung
zur Verfügung zu stellen, besteht in der Rückführung mindestens eines Teils des gewonnenen entschwefelten Ölprodukt
s und dessen Vermischung mit zu ent schwefelndem Rückstandsöl. Das vorgenannte ölprodukt wird vorzugsweise in einem
Anteil von mindestens 3 Vol.-tsilen, insbesondere von 5 bis
30 Vol.-teilen pro Vol.-teil des Rückstandsöls zurückgeführt.
ι t
Für die meisten hydrierenden Entschwefelungsverfahren ist ein
solches Rücklaufverhältnis von 5 bis 15 ausreichend.
Im Verfahren der Erfindung werden eine relativ lange Anström-Periode
bzw. Katalysatorgebrauchsdauer erzielt, wenn die hydrierende Entschwefelung vollständig in der flüssigen Phase über
einem Katalysator-Festbett mit radialer Strömungsrichtung durchgeführt
wird, wobei ein Katalysator mit einer niedrigeren als der herkömmlich beim Traufe1-Strömverfahren eingesetzten
Korngrösse verwendet wird'. Die tatsächlich erzielte Katalysator-Gebrauchsdauer hängt vom Anteil des verarbeiteten Öls an
Schwermet alf%nd Asphalt enen ab.
Um bei Anwendung einer radialen Strömungsrichtung eine schlechte Verteilung des Flüssigkeitsstroms durch das Katalysatorbett zu
vermeiden, soll gewährleistet sein, dass mindestens 40
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vorzugsweise 45 bis 50 Vol.—9^, der flüssigen Phase-durch die
obere Hälfte des Katalysatorbetts strömen. Diese gewünschte Strömung kann dadurch erzielt werden, dass man im Katalysatorbett
ein perforiertes, zentral angeordnetes Rohr verwendet, welches im Vergleich zum Reaktor-Durchmesser einen relativ
hohen Durchmesser aufweist und/oder dass man ein solches Mittelrohr mit einer speziellen Form anwendet, das heisst, ein am
oberen Ende enges und am unteren Ende weites Rohr, und/oder dass man am oberen Ende des Mittelrohrs mehr Öffnungen anbringt als
an seinem unteren Ende. Die flüssige Phase lra1.· ι radial durch das
Katalysator-Festbett entweder von dem in dem Bett angeordneten Mittelrohr weg oder auf dieses Rohr zu strömen. Wenn die hydrierende
Entschwefelung vollständig in der flüssigen Phase durchgeführt
wird, wird die Einführgeschwindigkeit des V/asserst offs
oder eines Wasserstoff enthaltenden Gases so eingestellt, dass das Verfahren der Erfindung pro kg des gesamten Ausgangsmaterials
mit 5 bis 30 Nl Hp, vorzugsweise 15 bis 20 Nl Hp versorgt
wird. Unter "gesamtem Ausgangsmaterial" ist das eingesetzte frische Rückstandsöl, das mit dem,rückgeführten ent schwefelten
ölprodukt vermischt ist, zu verstehen.
Der Wasserstoff kann über das frische Ausgangsmaterial, über das rückgeführte Ölprodukt oder an verschiedenen Stellen in das
Katalysatorbett eingeführt werden. Vorzugsweise wird jedoch sowohl das als Ausgangsmaterial eingesetzte frische öl als auch
das Rückführprodukt gemeinsam mit Viasserstoff vor der Behandlung der vermischten Beschickung mit dem Katalysator für die
hydrierende Entschwefelung durch eine WasserstoffSättigungszone
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geleitet. Diese Satt igungszone befindet sich vorzugsweise in der
Nähe des Einlasses des Reaktors für die hydrierende Entschwefe-
- lung und kann entweder innerhalb oder ausserhalb dieses Reaktors
angeordnet sein. In dieser Zone löst sich der Wasserstoff bei
■> den herrschenden Bedingungen vollständig im Gesamt-Ausgangsmaterial.
Der Wasserstoff wird vorzugsweise in so bemessenen Anteilen zugeführt, dass das Gesamt-Ausgangsmaterial unter den jeweiligen
Bedingungen im wesentlichen gesättigt wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsfprm des Verfahrens der Erfindung,
bei welcher die hydrierende Entschwefelung vollständig in der
flüssigen Phase durchgeführt und ein Katalysator-Festbett mit radialer Strömungsrichtung angewendet wird, ist aus dem in der
Zeichnung wiedergegebenen Fließschema ersichtlich.
Gemäss der Zeichnung v/ird das hydrierend zu entschwefelnde
Rückstandsöl über Leitung 1 und die Pumpe 2 in das System eingespeist. Das unter Druck stehende Öl strömt über Leitung 3 in
den Ofen 5, in welchem es mit dem über Leitung 4 zugeführten Wasserstoff und mit über Leitung 29 rückgefühftem, entschwefeltem
Produkt vermischt wird. Wie nachstehend erläutert wird, enthält dieses Produkt noch Schwefelwasserstoff, da es nach der
hydrierenden Entschwefelung noch nicht vom Druck entlastet wurde.
Das erhitzte Gemisch aus frischem Ausgangsmaterial, rückgeführtem Produkt und gelöstem Wasserstoff und Schwefelwasserstoff
wird über Leitung 6 in den mit radialer Strömung arbeitenden Reaktor 9 übergeführt. Das Ausgangsgemisch wird über:die mit
Düsen versehene Leitung 10 in das obere Ende dieses Reaktors
109827/1705 '
eingeführt. Das Öl strömt über die Sattigungszone 11, welche
aus keramischen Kugeln oder einem anderen inerten Material, wie Raschig-Ringen, besteht, in die . Verteilerzone 12 für das Aus-'
gangsmaterial. Die Sät'tigungszone 11 ist so ausgestaltet, dass
eine vollständige Lösung des in das System eingespeisten Wasser-' stoffs im Ausgangsgemisch vor dessen Kontakt mit dem Katalysator
sichergestellt ist. Das unter den herrschenden Reaktionsbedingungen
noch in der flüssigen Phase vorliegende Ausgangsgemisch
strömt in den ringförmigen Zwischenraum 14 zwischen der Reaktorinnenwand und der perforierten, zylindrischen Katalysatorbett-Halt
erung 16. Die Katalysatorzone 15 ist mit einem geeigneten,
geformten, eine zv/eckmässige Korngrösse aufweisenden Katalysator für die hydrierende Entschwefelung gefüllt. Das Ausgangsöl wird
in das Katalysatorbett durch die in der Katalysatorbett-Halterung
16 angebrachten Offnungen/und strömt durch das Bett zu
dem Mittelrohr 13, in dessen Inneres es über die in diesem Rohr Das entschwefelte öl strömt über Leitung 17 aus dem Reaktor 9 ab.
befindlichen Öffnungen gelangen kann./Das entschwefelte Produkt,
welches noch immer unter dem Betriebsdruck steht, wird teilweise vom System abgezogen und teilweise über Leitung 27}
die Rückführpumpe 28 und Leitung 29 in den Reaktor zurückgeführt. Das zurückgeführte Produkt wird nicht vom Druck entlastet, da es
noch während der Entschwefelung gebildeten Schwefelwasserstoff
und während dieses Vorgangs nicht verbrauchten V/asserstoff enthält.
Gegebenenfalls-wird das rückgeführte Produkt über Leitung
30 zur Leitung 6 abgeleitet, wobei es den Ofen 5 umgeht. Eine solche Massnahme kann für die Temperaturregelung und zum
Abkühlen des Katalysatorbetts vor dem Ersatz des Katalysators
zweckmässig sein.
109827/1705
Das über Leitung 18 abgeführte, ent schwefelte Produkt wird zuerst
in einem Wärmeaustauscher 19 abgekühlt und anschliessend in die Hochdruck-Trennvorrichtung 20 übergeführt. Über Leitung
wird eine in dieser Trennvorrichtung gebildete Gasphase, die hauptsächlich Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und die
leichten, gasförmigen Kohlenwasserstoffe enthält, abgezogen und der Verwendung zugeführt und/oder in herkömmlicher Weise behandelt.
(Eücklaufgas). Die entstandene flüssige Phase, welche aus
dem entschwefelten Produkt besteht, wird über die Leitungen 22
und 25 vom System abgezogen. Die Leitung 23 ißt mit einem Ventil
24 ausgestattet, welches mit Hilfe der Höhen-Regeleinrichtung 25 automatisch eingestellt wird»
Wenn die Katalysatorbe / durch frischen Katalysator ersetzt
werden muss, kann das entschwefelte Produkt zur Kühlung dieser DeschickuTg
eingesetzt werden. Zu diesem Zweck wird das Ventil 24 in der Leitung 23 geschlossen, und das gekühlte Produkt über
Leitung 26, die Pumpe 28 und Leitung 30 in den Reaktor zurückgeführt.
Das in der Leitung 27 angeordnete Ventil kann auch geschlossen gehalten werden, so dass das gesamte flüssige Produkt
über den Wärmeaustauscher 19 und die Hochdruck-Trennvorrichtung
20 geleitet wird.
Der Reaktor 9 ist mit Einrichtungen zur Einführung eines Inertgaees,
wie Stickstoff.oder zusätzlicher Wasserstoff, in den
Reaktor (die mit der Messeinrichtung 33 versehenen Leitungen 32 und 31) ausgestattet. Der Stickstoff wird zur Verdrängung des
Wasserstoffs benötigt, bevor der . ·- Reaktor zum Ersetzen
des Katalysators geöffnet .wird.
1098??/1705
Da Schwefelwasserstoff eine günstige Wirkung ,auf das hydrierende
Entschwefelungsverfahren ausübt, kann die über Leitung 21 abgezogene
Gasphase den herkömmlich zur Schwefelwasserstoffabtrennung
eingesetzten Gas-Abstreifturm umgehen und direkt in den Reaktor 9 zurückgeführt werden, um dort gemeinsam mit dem Schwefelwasserstoff
die benötigte Wasserstoffgasauffüllung zu gewährleisten.
Das Ammoniak kann in der herkömmlichen Weise durch Wasserwäsche entweder des aus dem Reaktor abströmenden flüssigen
Produkts vor dessen Flashdestillation in der Hochdruck-Trennvorrichtung
oder der nach der Flashdestillation gebildeten Gasphase abgetrennt werden.
Ein Vorteil des Verfahrens der Erfindung besteht darin, dass die erhaltenen, ent schwefelten Produkte als solche oder im Gemisch
mit anderen Kraft- oder Brennstoffen relativ stabil sind, wie durch einen P-Wert oberhalb 1 und einen Wert für den Heiss-
Piltrationstest unterhalb 0,10 Gew.-^ veranschaulicht wird (vgl.
die Beispiele).
t
Die Beispiele erläutern die Erfindung»
Die Beispiele erläutern die Erfindung»
Zur Veranschaulichung der Durchführbarkeit einer hydrierenden Rückstands-EntSchwefelung im wesentlichen in flüssiger Phase
unter Verwendung eines Katalysator-Festbetts wird ein langer
Rückstand eines caribischen Rohöls in Gegenwart eines im Handel erhältlichen Katalysators für die hydrierende Entschwefelung
behandelt. Die hydrierende Entschwefelung wird im halbtechnischen
Vereudiunter Anwendung einer Abstrom-Arbeitsweise und eines
109827/1705
-Schickung
Reaktors mit einer Katalysatorbe / von 1000 ml durchgeführt. Die Länge des Katalysator-Pestbetts beträgt etwa 90 cm. Die Versuchsanlage ist unter anderem mit einer Einrichtung zur Rückführung des flüssigen, ent schwefelten Produkts in den Reaktor ausgestattet. Das rückgeführte Produkt wird mit, frischem Ausgangsmaterial kombiniert, und der Gesamtstrom wird vor dessen Einführung in das obere Ende des Reaktors erhitzt. Ausserhalb des Reaktors ist eine getrennte WasserstoffSättigungszone angeordnet. Gemeinsam mit dem frischen Ausgangsmaterial wird Auffüll-Wasserstoff eingespeist.
Reaktors mit einer Katalysatorbe / von 1000 ml durchgeführt. Die Länge des Katalysator-Pestbetts beträgt etwa 90 cm. Die Versuchsanlage ist unter anderem mit einer Einrichtung zur Rückführung des flüssigen, ent schwefelten Produkts in den Reaktor ausgestattet. Das rückgeführte Produkt wird mit, frischem Ausgangsmaterial kombiniert, und der Gesamtstrom wird vor dessen Einführung in das obere Ende des Reaktors erhitzt. Ausserhalb des Reaktors ist eine getrennte WasserstoffSättigungszone angeordnet. Gemeinsam mit dem frischen Ausgangsmaterial wird Auffüll-Wasserstoff eingespeist.
Als Katalysator für die hydrierende Entschwefelung wird ein
Co/Mo/AlpΟ·*-Katalysator verwendet, der 4,9 Gew.-Teile CoO und
15,7 Gew.-Teile MoO, pro 100 Gew.-Teile Al2O, (auf trockener
Basis) aufweist. Die Korngrösse dieses Katalysators beträgt 0,5 bis 1 mm. Der Katalysator wurde mit Hilfe eines Schwefelwasserstoff
enthaltenden Gasgemisches (10 Vol.-$ H2 S) bei einem Druck
von 10 kg/cm , mit einer Gasraumgeschwindigkeit von 400 l/l.h
und bei einer stufenweisen Erhöhung der Temperatur von Raumtemperatur bis auf 3500C vorsulfidiert. Anschliessend wird der
Reaktor bei einem Druck von 50 kg/cm mit Wasserstoff gespült. Der Druck wird schliesslich auf 150 kg/cm erhöht, und das hydrierend
zu ent schwefelnde Äusgangsmaterial wird eingespeist.
Der aus einem caribischen Rohöl gewonnene lange Rückstand wird unter den nachstehenden Bedingungen verarbeitet :
109822/1705
Druck, kg/cm · 150
Temperatur, 0C ' 4-20
Gewichtsraumgeschwindigkeit
.(frische Beschickung),
kg/Liter.h 2,0
Rückführverhältnis
Produkt/frische Beschickung 10 : 1
Einlass-WasserstoffgasverhältniSjNl
H2/kg frische Beschickung 250
Entschwefelungsgrad, $ p>55
Die hydrierende Entschwefelung wird unter den vorgenannten Bedingungen
im wesentlichen in der flüssigen Phase durchgeführt. Das
rückgeführte Produkt wird aus der Niederdruck-Trennvorrichtung abgezogen und vor der Vereinigung mit dem frischen Ausgangsmaterial
mit Hilfe von Stickstoff vom Schwefelwasserstoff "befreit.
Das gewonnene, hydrierend entschwefelte Produkt weist einen Durchschnitt
s-Schwefelgehalt von etwa 0,8 Gew.-$ auf. Nach der Entschwefelung
von 2,1 t Ausgangsmaterial/kg Katalysator wird eine rasche Desaktivierung des Katalysators festgestellt, und die Gebrauchsdauerprüfung
wird abgebrochen . Nach dem Druckablassen und dem Abkühlen wird der verbrauchte Katalysator zur Analyse entnom- ',
men. Es haben sich etwa 22 Gew.-# Vanadium und 2,6 Gew.-fi Nickel,
bezogen auf den frischen Katalysator, am Katalysator niederge-
schlagen. Der Schwefelgehalt des Katalysators beträgt 15,6 Gewichtsprozent.
Aus Tabelle I sind die Eigenschaften des Ausgangsmaterials und,
des hydrierend ent schwefelten Produkts, welches zu Versuchsbeginn und nahe an dessen Ende gewonnen wurde, wiedergegeben.
109877/1705
Tabelle I
Produkt-Analyse | Viskosität bei 990C, cS |
Ausgangs- material |
Produkt bei Versuchs beginn |
Produkt bei Versuchs ende |
Kohlenstoff, Gew.-^ | Relative Dichte (ä7O/4} |
- | 86,97 | 86,64 |
Wasserstoff, Gew.-^ | Pourpoint, 0C . | - | 12,10 | 11,99 |
Schwefel, Gew. -$> | Flammpunkt, 0C | 2,1 | 0·, 66 | 1,04 |
Stickstoff, Gew.-^ | 0,52 | 0,2;> | 0,26 | |
Vanadium, Gew.-tfo | 0,0212 | 0,0096 | 0,0142 | |
Nickel, Gew.-$ | 0,003 | 0,0016 | 0,0022 | |
Verkokungsrückstand nach Ramsbottom, |
||||
Gew.-$ | 2,9 | 5,8 | 6,6 | |
57,1 | 16,25 | 16,89 | ||
0,9204 | 0,8935 | 0,8964 | ||
+23 | + 17 | +20 | ||
175 | 152 | 105 |
1099??/1705
Es wird der Einfluss von im rückgeführten Produkt gelöstem
Schwefelwasserstoff auf die Stabilität des Entschwefelungsverfahrens veranschaulicht.
Das gesamte, aus dem Reaktor der Versuchsanlage von Beispiel 1 abströmende flüssige Produkt wird durch einen Wärmeaustausch
mit heissem Wasser auf 7O0C abgekühlt. Ein Teil des abgekühlten
entschwefelten Produkts wird vor dem Druckablassen zurückgeführt.
Das rückgeführte Produkt wird, während pe noch unter Druck
steht, mit dem unter Druck stehenden, frischen Wasserstoff enthaltenden frischen Ausgangsmaterial vermischt und das gesamte
Ausgangsmaterial wird erhitzt und anschliessend in den Reaktor eingespeist.
Als Ausgangsmaterial wird der aus einem caribisehen Rohöl gewonnene
lange Rückstand von Beispiel 1 verwendet. Bei der hydrierenden Entschwefelung wird unter den nachstehenden Bedingungen
gearbeitet : .
Druck, kg/cm
Temperatur, 0O
Temperatur, 0O
Gewicht sraumge s chwindigke it (frische Beschickung)
kg/Liter.h
Rückführverhältnis Produkt/frische Beschickung
Einlass-Wasserstoffgasverhältnis.Nl
H2/kg frische Beschickung
Entschwefelungsgrad, °/>
1098??/1705
150 | - 420 |
410 | 0 |
2, | : 1 |
10 | |
125 | 50 |
etwa | |
Es wird ein frischer, in der vorstehend beschriebenen Weise vorsulfidierter Co/Mo/AlgO-,-Katalysator init derselben Korngrösse
verwendet·'
Zu Beginn des Versuches beträgt der Schwefelwasserstoffanteil
im flüssigen Rücklaufstrom 1,1 Gew.-$. Während des Versuches
bei Versuchsende nimmt er ab und erreicht schliesslich/einen Wert von 0,8 Gew.-^.
Unter den vorgenannten Bedingungen arbeitet man nahezu stabil, und der Katalysator verliert seine Aktivität wesentlich
langsamer als ohne Einführung von Söhwefelwassci'jtoff in den
Rücklaufstrom. Der Anteil des frisch zugeführten Wasserstoffs
(Reinheit etwa 99f8 Vol.~#) ist ziemlich niedrig, das rückgeführte
Produkt enthält jedoch auch in gelöster Form Wasserstoff, welcher bei der Entschwefelung nicht verbraucht wurde.
Das gewonnene, hydrierend entschwefelte Produkt weist einen konstanten
Schwefelgehalt von 1,05 Gew.-#, bezogen auf das gesamte
flüssige Produkt, aufe Am Katalysator können 3,2 t eingesetztes
öl/kg Katalysator verarbeitet werden, was einer Gebrauchsdauer von etwa 1050 Stunden entspricht. Am verbrauchten Katalysator
haben sich etwa 29»5 Gew.-4> Vanadium, 3 Gew.-# Nickel und
16 Gew.-^ Kohlenstoff, bezogen auf den frischen Katalysator,
abgelagert.
Aus Tabelle-II sind die Eigenschaften, des zu Beginn, zu einem
mittleren Zeitpunkt und gegen Ende des Gebrauchsdauertests erzielten Eigenschaften des entschwefelten Produkts ersichtlich.
109827/1705
- 27 Tabelle II
·) | bei Versuchs beginn |
Produkt | bei Versuchs ende *) |
|
Produkt-Analyse | 86,74 | bei Versuchs mitte *) |
86,51 | |
Kohlenstoff, Gew. -$> | 11,91 | 86,65 | 11,97 | |
Wasserstoff, Gew.-^ | 1,06 | 11,98 | 1,14 | |
Schwefel, Gew.-^ | 0,277 | 1,06 | 0,257 | |
Stickstoff, Gew.-# | 0,0103 | 0,246 | 0,0102 | |
Vanadium, Gew.-^ | 0,0016 | 0,0102 | 0,0017 | |
Nickel, Gew. -$> | 5,95 | 0,0015 | 6,12 | |
Verkokungsrückstand nach Ramsbottom, Gew.-# |
5,11 | |||
Viskosität | 15,32 | 13,02 | ||
bei 99 0C, cS | 0,8977 | 14,54 | 0,8938 | |
Relative Dichte (d70/4} |
0,8939 | |||
Beständigkeitstest | 1,3 | 1,3 | ||
P-We rt **). | 1,5 | |||
■X--K·- Heissf iltrationstest, Gew.-96 |
<0,01 | - | ||
a) | <O,O1 | <0,01 | - | |
b) | *) Bei Halbzeit-des Versuches wird 5 einem caribischen Rohöl gewonnene rer Herkunft übergegangen, welche Eigenschaften wie das erste AusgE von diesem jedoch hauptsächlich j kosität (28,96 cS bei 990G) und c (0,294 GeWo-$) unterscheidet? dai Abwe i chungen«, |
<0,01 | sur Verarbeitung eines von m langen Rückstands ande- 3r ungefähr die gleichen ' ingsmaterial besitzt, sich Lm Hinblick auf die Vis- len Stickstoffgehalt ?aus erklären sich die |
|
109829/1705
**) Der P-(Peptisations)-Wert errechnet sich gemäss der
Gleichung ρ
P =
in der P das Peptisationsvermögen des ölmediums und
PR _ das Flockenbildungsverhältnis der Asphaltene bei
unendlicher Verdünnung bedeuten. Ein stabiler Kraft- bzw. Brennstoff weist einen P-Wert von oberhalb 1,0 auf.
Die Asphaltene des verwendeten Rohöls besitzen einen Wert J1Rj310x von 35.
***) Beim Heissfiltrationstest wird der Kraft- bzw. Brennstoff auf 1000C erhitzt und anschliessend filtriert. Der am
Filter zurückbleibende Rückstand wird in Gew.-^ angegeben
und als "tatsächlich vorhandcnei Rückstand" (a) bezeichnet« Nach 24 Stunden bei 1000G wird der Kraft-•
bzw. Brennstoff neuerlich filtriert und der dabei erhaltene Rückstand trägt die Bezeichnung "potentieller
Rückstand" (b). Ein stabiler Kraft- bzw. Brennstoff soll einen möglichst niedrigen Wert für den "tatsächlich vorhandenen"
und "potentiellen Rückstand"f<0,1 Gew.-^)
aufweisen.
Es wird der Einfluss des Schwefelwasserstoffgehalts des rückgeführten
entschwefelten Produkts auf die Katalysator-Gebrauchsdauer
und den Grad der Metallablagerung am Katalysator näher
veranschaulicht.
halbtechnischen
Die in einer / Anlage durchgeführten Tests mit dem von
Die in einer / Anlage durchgeführten Tests mit dem von
einem caribischen Rohöl gewonnenen langen Rückstand von Be i-Bpiel
1, welcher einen Schwefelgehalt von 2,1 Gew«-$ und einon
Vanadiumgehalt von 0,0212 Gew.-$ aufweist, werden anhand eines Versuchs fortgesetzt, bei welchem der flüssige Rücklaufstrom ab-
gekühlt und auf Atmosphärendruck entspannt wird. Der Schwefelwasserstoffanteil
im flüssigen Rücklauf strom "beträgt zu Versuchsbeginn 0,1 Gew,-$ und nimmt "bis zum Versuchsende Ms zu
einem Wert von 0,06 Gew.-$ ab. Für den vorgenannten Versuch wird
ein frischer Anteil des Co/Mo/AlpO^-Katalysators, der auf eine
Korngrösse von 0,5 bis 1 mm zerkleinert wurde, eingesetzt.
Es wird bei ähnlichen Versuchsbedingungen wie bei Beispiel 2 gearbeitet, mit Ausnahme des Wasserstoffgasverhältnisses, welches
200 Nl/kg frisches eingesetztes öl beträgt.
Aus Tabelle IIIA sind die Eigenschaften des zu Versuchsbeginn
und gegen Versuohsende gewonnenen entschwefelten Produkts ersichtlich.
109877/1705
Tabelle III A
Produkt | bei Versuchs ende |
|
Produkt-Analyse | bei Versuchs beginn |
86,94 |
Kohlenstoff, Gew. -i» | 86,81 | 11,90 |
Wasserstoff, Gew.-# | 11,98 | 0,9 |
Schwefel, Gew.-$ | 0,8 | 0,263 |
Stickstoff, Gew.-# | 0,253 | 0,0119 |
Vanadium, Gew.-^ | 0,0104 | 0,0018 |
Nickel, Gew.-# | 0,0016 | 5,1 |
Verkokungsrückstand nach Ramsbottom, I Gew.-^ |
— | |
Relative Dichte· (d70/4) |
0,8931 | +14 |
Pourpoint, 0C | +14 | — |
Flammpunkt, 0C | 80 | |
Be ständigke it st e st s | ||
P-Wert | 1,3 | - |
Heissfiltrationstest, Gew.-# a) |
0,02 0,01* |
Tabelle III B
■rtri O P» pq-ca Nr. |
H2S im zurückgeführ ten Produkt, Gew.-^ |
bei Versuchs ende |
Durch- schnitts- Schwefel- gehalt d. ent schwefel ten Prod· |
Katalysi Ge braue! |
ätor- isdauer |
Anteil des am Kataly sator ab- gelaßerten Ni und V |
1 2 3 |
bei Versuchs beginn |
0 0,06 0,80 |
0,8 0,9 1,05 |
Tb-nne-r) Beschik- kung/kg Kataly sator |
h | 25 28 32 |
0 0,10 1,10 |
2,1 2,4 3,2 |
700 800 1050 |
10982?/1705
Tabelle IIIB zeigt die bei der Entschwefelung gemäss Beispiel
1 bis 3 erzielten Ergebnisse im Hinblick auf die Katalysator-Gebrauchsdauer
und den Grad der Met all ablage rung.
Aus den Werten der Tabelle IIIB erkennt man, dass die Erhöhung des Schwefelwasserstoffgehalts des Rücklaufstroms eine Erhöhung
des Grads der Metallablagerung am Katalysator sowie eine
verlängerte Katalysator-Gebrauchsdauer zur Folge hat. Bei Anwendung
eines Schwefelwasserstoff enthaltenden Rücklaufstroms wird ferner ein nahezu konstanter Entschwefelungsgrad erzielt, ohne
dass die Temperatur erhöht werden muss.
Um den Einfluss der Temperaturerhöhung auf die Produkteigenschaften,
insbesondere die Viskosität des erhaltenen ent schwefelten Produkts, aufzuzeigen, wird der aus einem caribischen Rohöl gewonnene
lange Rückstand von Beispiel 1 bei konstantem Schwefelanteil entschwefelt, indem die Temperatur während des Versuchs
stufenweise erhöht- wird. In einer Vorrichtung von Labormassstab wird ein Gebrauchsdauertest mit einer Katalysatormenge von
100 ml durchgeführt. Es wird derselbe Katalysator wie in den vorstehenden
Beispielen eingesetzt. Seine Korngrösse beträgt 0,5 bis
1 mm, und er wurde vor dem Einsatz vorsulfidiert. Es wird bei
Temperaturen von 380 bis 4200C , einem Druck von 150 kg/cm ,
einer Gewichtsraumgeschwindigkeit (frische Beschickung) von
2 kg/literJi, einem Rücklauf verhältnis des Schwefelwasserstoff-,
freien, entschwefelten Produkts zur frischen Beschickung von
10 : 1, einem Wasserstoffgas-Einlassverhältnis von 250 Nl H
1098??/170$
frisches Ausgangsmaterial und einem Schwefelanteil des gesamten
flüssigen Produkts von 0,9 "bis 1 Gew.-fo gearbeitet.
Der Gebrauchsdauertest wird nach etwa 1000 Stunden abgebrochen, . da die Desaktivierung des Katalysators einen solchen Grad angenommen
hat, dass die Temperatur zur Aufrechterhaltung des gewünschten Schwefelanteils zu stark erhöht werden muss.
Aus Tabelle IY sind die bei mehreren Stufen des Versuchs erzielten Ergebnisse ersichtlich.
109R??/1705
Produkt-Analyse
nach 130 Std. (Temp. 380 0C)
nach 446 Std. (Temp.
0G)
nach Std. (Temp.
0C)
nach
Std. (Temp.
430 0C)
Kohlenstoff, Gew.-$
Wasserstoff, Gew.-^
Schwefel, Gew.~%
Stickstoff, Gew.-$
Vanadium, Gew.-^
Nickel, Gew. -$>
Verkokungsrückst and nach EamslDottom,
Viskosität
hei 99 0C,
hei 99 0C,
cS
Relative Dichte
(d70/4)
Pourpoint, 0C
(d70/4)
Pourpoint, 0C
Flammpunkt,
Be ständigkeit ste ot s
P-Wert
Heissfiltrationotest,
86,50 11,82
1,14
0,15
0,0132
3,98 27,65
0,9055
+ 23
138 *
2,6
a) 0,03
b) 0,03
86,64
11,92
0,92
0,268
0,92
0,268
.0,0115
5,13
21,30
21,30
0,8994
+ 20
114
114
2,0
0,01
0,01
0,01
86,74
11,96 0,97 0,267 0,0123 0,0018
5,95 20,49
0,8998
+ 20 120
1,9
<0,01 0,01
86,54
11,91 1,25 0,271 0,0146 0,0021
6,8 14,83
0,8970
+ 79
1,3
0,02 0,02
10982^/1705
Die in Tabelle IV gezeigten Ergebnisse werden erzielt, indem man das ent schwefelte Produkt nach einer durch Abstreifen mit Wasserstoff
vorgenommenen Entgasung zurückführt. Das Produkt ist daher Schwefelwasserstoff-frei. Die Analyse des Produkts zeigt, dass
zum Beispiel die Viskosität bei 99°C nicht konstant ist und vielmehr mit ansteigender Temperatur der hydrierenden Entschwefelung
ständig abnimmt. Auch der Schwefelgehalt des gewonnenen Produkts ist nicht so konstant wie jener des erfindungsgemäss
hergestellten Produkts (vergleiche Beispiel 2).
Beispiel 5 ,
Es wird der Einfluss von in Rückstandsölen vorhandenen Alkalimetallen
auf die Aktivität des Katalysators zur Entschwefelung
aufgezeigt.
Es wird ein aus einem Nahost-Rohöl gewonnener langer Rückstand über einem Festbett hydrierend entschwefelt, welches aus einer
frischen Menge des Co/Mo/AlpO^-Katalysators von Beispiel 1 hergestellt
wurde. Die Durchschnitts-Korngrösse des Katalysators
beträgt 0,7 mm. Um außschliesslich die Wirkung des Alkalimetalls
zu zeigen, wird der flüssige Rücklaufstrom bei Atmosphärendruck
vom Schwefelwasserstoff befreit.
Es weiden sowohl ein langer Rückstand mit einem hohen Natriumgehalt
als auch ein solcher Rückstand mit einem niedrigen Natriumgehalt verarbeitet. Die beiden Rückstände weisen nachstehende
Eigenschaften auf :
109827/1705-
Analyse des Ausgangsmaterials |
, Gew. | -1° |
Kohlenstoff, | , Gew. | -io |
Wasserstoff, | Gew. | -$> |
Schwefel, | Gew. | -io |
Stickstoff, | Gew. | -io |
Vanadium, |
Gew.-?
Nickel,
Natrium,
Natrium,
Verkokungsrückstand nach Ramsbottom, Gew.·
Relative Dichte
Viskosität | cS |
bei 99 0C, | 0C |
Pourροint, | 0C |
flammpunkt, | |
- 35 -
Natriumgehalt
hoch | niedrig |
84,21 | 83,99 |
11,25 | 11,42 |
4,05 | 3,91 |
0,21 | 0,21 |
0,005 | 0,0049 |
0,0015 | 0,0013 |
0,0065 | 0,00035 |
7,7
0,9280
37,41
+ 11 172
8,6
0,9184
26,1
+
154
Die vorgenannten längen Rückstände werden im wesentlichen in der
flüssigen Phase hydrierend entschwefelt, wobei eine weitgehende
äussere Produktrückführung angewendet wird. Es wird ein vorsulfidierter
Katalysator eingesetzt. Aus Tabelle V sind die an~ · gewendeten Versuchsbedingungen sowie die erzielten Ergebnisse
ersichtlich.
Natriumgehalt der Beschickung, GeWo-$ |
0,0065 | 0,00035 |
Verfahrenstedingungen | ||
Temperatur, 0G | 420 | 420-435 |
2 Druck, kg/cm |
150 | 150 |
Gewichtsraumgeschwindig keit, kg/Liter.h |
1,0 | 0,75 |
Einlass-Wasserstoffgeschwin digkeit, Nl/kg frische Be schickung, Bückführverhältnis HpS-freies Produkt / frische Beschickung |
300 20:1 |
300 etwa 20 |
Katalysator-Gebrauchsdauer, h Katalysator-Gebrauchswert, Tonnen Beschickung/kg Kata lysator |
1400 2,1 |
4400 5,0 |
Durchschnitts-Schwefelgehalt (gesamtes flüssiges Produkt), Gew.-# |
0,9 | 0,9 |
Am Katalysator abgelagerte | ||
Metalle | ||
Gew.-^ (bezogen auf den frischen Katalysator) |
||
V + Ni | 13 | 27 |
Na | 4,6 | 1,2 |
1705
Aus den in Tabelle V angeführten Ergebnissen ist ersichtlich,
dass ein niedriger Natriumgehalt des zu entschwefelnden Ausgangsöls
die Katalysator-Gebrauchsdauer verlängert« Wenn der Natriumgehalt des Ausgangsmaterials nicht bereits an sich weniger als
0,005 Gew.-$ beträgt, wird er vorzugsweise auf diesen Wert erniedrigte
Ein der Destillation bei Atmosphärendruck (Ausbeute: 96,9 f°t bezogen
auf das Rohöl)' unterworfenes caribisches Rohöl mit einem Schwefelgehalt von 2,84 Gew.-$, einem Vanadiumgehalt von 0,0393
Gew.-?S und einem Nickelgehalt von 0,005^ Gew.-56 wird im wesentIi-
einen
chen in der flüssigen Phase über/Katalysator-Festbett hydrierend entschwefelt, welches aus einem frischen Anteil des Co/Mo/AlgO-z-Katalysators von Beispiel 1 (Korngrösse = 0,4 bis 1,5 mm) hergestellt wurde. Der Katalysator wurde vorsulfidiert· Die hydrierende Entschwefelung wird gemäss einer Aufwärtsstrom-Arbeitsweise
chen in der flüssigen Phase über/Katalysator-Festbett hydrierend entschwefelt, welches aus einem frischen Anteil des Co/Mo/AlgO-z-Katalysators von Beispiel 1 (Korngrösse = 0,4 bis 1,5 mm) hergestellt wurde. Der Katalysator wurde vorsulfidiert· Die hydrierende Entschwefelung wird gemäss einer Aufwärtsstrom-Arbeitsweise
, unter Produktrückführung durchgeführt. Bei einem Gebrauchsdauer-
!- test wird der Rücklauf strom des ent schwefelt en Produkts bei
Atmosphärendruck von Schwefelwasserstoff befreit. Bei einem anderen Gebrauchsdauertest wird der flüssige Rücklaufstrom nicht
druckentspannt und nicht von Schwefelwasserstoff befreit. In letzteren Falle beträgt der Schwefelwasserstoffanteil des flüssigen
RücklaufStroms zu Versuchsbeginn 2,0 Gew.-^ und wird bis zum
allmählich erniedrigt.
Versuchsende/bis auf einen Wert von 0,8 Gew.-$ / Die Abnahme
des Schwefelwasserstoffgehalts des flüssigen Rücklaufstroms wird
durch eine allmähliche Temperaturerhöhung der Hochdruck-Trennvorrichtung von 6O0C bei Versuchsbeginn auf 8O0C bei Versuchs-
109827/1705
ende erzielt.
Aus Tabelle VI sind die angewendeten Bedingungen sowie die erzielten Ergebnisse ersichtlich.
109827/1705
* 59 Tatelle VI
HpS-Gehalt des Rücklaufstroms, Gew.-^ |
0 | 2,0 - 0,8 |
Verfahrensbedingungen | ||
Temperatur, 0C | 415-420 | 415-420 |
Druck, kg/cm | 150 | 150 |
Gewichtsraumgeschwindigkeit (frische Beschickung) kg/Liter .h |
1,0 | |
Einlass-Wasserstoffgas- verhältnis, Nl/kg |
250 | 250 |
Eückführverhältnis Produkt/frische Beschickung |
20:1 | 10:1 |
Katalysator-Gebrauchswert Tonnen . / Beschickung/kg Katalysator |
0,7 | 1,8 |
Durchschnitts-Entschwefelungs- grad, io |
70 | 50-55 |
Abgelagerte Metalle (Ni + V), Gew.-$ ("bezogen auf den frischen Katalysator) |
15 | 55 |
Die inhibierende Wirkung des Schwefelwasserstoffs auf die Aktivität
des Katalysators zur Entschwefelung ist aus den in Tabelle
VI angeführten Ergebnissen deutlich erkennbar. Perner zeigt sich jedoch, dass die Gegenwart des Schwefelwasserstoffs im Rücklaufstrom
eine günstige Wirkung auf die Beständigkeit des Kata-
1098 7 7/1705
lysators "besitzt, was eine verlängerte Katalysator-Gebrauchsdauer
bei nahezu konstantem Entschwefelungsgrad zur Folge hat.
Unter diesen Bedingungen kann der Katalysator offensichtlich vor der Desaktivierung eine höhere Menge an abgelagerten Metallen
aufnehmen.
Ein aus einem caribischen Rohöl gewonnener langer Rückstand mit einem Schwefelgehalt von 2,1 Gew.-$ wird im wesentlichen in der
flü'ssigen Phase über einem Katalysator-Festbett hydrierend entschwefelt, welches aus 1,5 mm Extrudaten des Co/Mo/A120,-Katalysators
von Beispiel 1 besteht. Der Katalysator wurde vorsulfidiert. Die hydrierende Entschwefelung wird gemäss einer Aufwärt
sstrom-Arbeitsweise mit Produktrückführung durchgeführt·
In einem Gebrauchedauertest wird der Rücklaufstrom des entschwefelten
Produkts bei Atmosphärendruck von Schwefelwasserstoff befreit,Bei einem anderen Gebrauchsdauertest wird der flüssige
Rücklaufstrom nicht druckentspannt und nicht vom Schwefelwasserstoff
befreit. Ine z ereIPalle beträgt der Schwefelwasserstoffanteil
des flüssigen Rücklaufstroms bei Versuchsbeginn 1,4
Gew.-$ und wird während des Versuchs allmählich bis auf einen
erniedrigt.
Endwert von 0,3 Gew.-Jo /- Die Erniedrigung des Schwefelwasserstoffanteils
des flüssigen Rücklaufstroms wird durch allmähliche Erhöhung des Auslass-Gasverhältnisses von 30 Nl/kg bei Versuchsbeginn auf 400 Nl/kg bei Versuchsende erzielt.
Aus Tabelle VIl sind die angewendeten Bedingungen sowie die erzielten
Ergebnisse ersichtlich.
- 41 Tabelle VII
HpS-Gehalt des Rücklaufstroms, Gew.-$ |
0 | 1,4-0,3 |
Verfahrensbedingungen | ||
lemperatur, 0C | 420 | 420 |
p Druck, kg/cm |
150 | 150 |
Gewichtsraumgeschwindigkeit (frische Beschickung) kg/Liter, h' |
2,0 | 2,0 |
Auslas s-Gasge s chwind igke it Nl/kg |
250 | 30-400 |
Rückführverhältnis Produkt/frische Beschickung |
10:1 | 3:1 |
Katalysator-Gebrauchsdauer, h | 310 | 550 |
Katalysator-Gebrauchswert , /Beschickung/kg Katalysator |
0,9 | 1,6 |
Durchschnitts-Schwefelgehalt des entschwefelten Produkts, Gew.-^ |
1,05 | 1,05 |
1098??/ 1705
Ein aus einem caribischen Rohöl gewonnener langer Rückstand mit
• einem Schwefelgehalt von 2,1 Gew.-$ wird im wesentlichen in der
flüssigen Phase über einem Katalysator-Festbett hydrierend entschwefelt,
das aus auf eine Korngrösse von.0,5 bis 1,0 mm zerkleinerten Teilchen des Co/Mo/Alρ0,-Katalysators von Beispiel 1
besteht. Der Katalysator wurde vorsulfidiert. Die hydrierende
Entschwefelung wird gemäss einer Aufwärtsstrom-Arbeitsweise unter Produktrückführung durchgeführt. Bei einem Gebrauchsdauertest wird der Rücklaufstrom des entschwefelten Produkts bei Atmosphärendruck von Schwefelwasserstoff befreit. Bei einem anderen Gebrauchsdauertest wird der flüssige Rücklaufstrom nicht
druckentspannt und nicht vom Schwefelwasserstoff befreit· In letzterem Falle beträgt der Schwefelwasserstoffanteil im flüssigen
Rücklaufstrom bei Versuchsbeginn 1 Gew.-$ und · wird
Entschwefelung wird gemäss einer Aufwärtsstrom-Arbeitsweise unter Produktrückführung durchgeführt. Bei einem Gebrauchsdauertest wird der Rücklaufstrom des entschwefelten Produkts bei Atmosphärendruck von Schwefelwasserstoff befreit. Bei einem anderen Gebrauchsdauertest wird der flüssige Rücklaufstrom nicht
druckentspannt und nicht vom Schwefelwasserstoff befreit· In letzterem Falle beträgt der Schwefelwasserstoffanteil im flüssigen
Rücklaufstrom bei Versuchsbeginn 1 Gew.-$ und · wird
im Verlauf des Versuchs allmählich auf einen Endwert von
erniedrigt.
0,4 Gew. -i* /Die Abnahme des Schwefelwasserst of f gehalt s des flüssigen
Rücklaufstroms wird durch allmähliche Erhöhung des Auslass-Gasverhältnisses
von 80 Nl/kg bei Versuchsbeginn auf 225 Nl/kg
bei Versuchsende erzielt.
bei Versuchsende erzielt.
Aus Tabelle VIII sind die angewendeten Bedingungen sowie die
erzielten Ergebnisse ersichtlich.
erzielten Ergebnisse ersichtlich.
109827/1705
- 43 Tabelle VIII
HpS-Gehalt des Rücklaufstroms, Gew. -$> |
O | 1,0-0,4 |
Verfahrensbedingungen | ||
Temperatur, 0C | 420 | 420 |
p Druck, kg/cm |
150 | 150 |
Gewichtsraumgeschwindigkeit (frische Beschickung) . kg/Liter.h |
2,0 | 2,0 |
Auslass- Gasgeschwindigkeit, Nl/kg |
250 | 80-225 |
Rückführverhältnis Produkt/frische Beschickung |
3:1 | 3:1 |
Katalysator-Gebrauchsdauer, h | 700 | 1000 |
Katalysator-Gebrauchswert , Tonnen . /Beschickung/kg Katalysator |
2,1 | 3,0 |
Durchschnitts-Schwefelgehalt des entschwefelten Produkts, Gew.-^ |
0,7 | 1,06 |
Die in Tabelle VII bzw. VIII angegebenen Vierte zeigen neuerlich, dass durch Zugabe einer bestimmten Schwefelwasserstoffmenge zum
Ausgangsmaterial und Erniedrigung dieser Menge während des. Versuchs eine längere Katalysator-Gebrauchsdauer und eine stabilere
Arbeitsweise erzielt werden.
Claims (23)
- Patentansprücheι 1l Verfahren zur katalytisehen hydrierenden Umwandlung, ins- / "besondere hydrierenden Entschwefelung, eines Rückstands-Kohlenwasserstofföls in einer im wesentlichen flüssigen Phase, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Öl zu Beginn des Verfahrens Schwefelwasserstoff und/oder eine Schwefelwasserstoff liefernde Verbindung in einem Anteil zusetzt, welcher mindestens 0,05 Gew.fo HpS, bezogen auf das frische Öl, beträgt una/oder entspricht und welcher-während des Verfahrens kontinuierlich oder stufenweise auf einen Wert von weniger als 80 $, bezogen auf die zu Verfahrensbeginn zugesetzte Menge, erniedrigt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des (der) dem Öl bei Verfahrensbeginn zugesetzten Schwefelwasserstoffs und/oder Schwefelwasserstoff liefernden Verbindung mindestens 0,1 Gew.-% H2S, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-$ HpS, bezogen auf das frische Öl, beträgt und/oder entspricht. ^
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des (der) dem Öl zugesetzten Schwefelwasserstoff s- und/oder Schwefelwasserstoff liefernden Verbindung im Verlauf des Verfahrens auf einen Wert von weniger als 65 $, vorzugsweise weniger als 50 $, des bei Verfahrensbeginn zugesetzten Anteils erniedrigt wird·
- 4· Verfahren nach Anspruch 1 "bis 3·, dadurch gekennzeichnet, dass ein !eil des bei der hydrierenden Entschwefelung gewonnenen Ölprodukts zurückgeführt und mit dem zu entschwefelnden Rückstandsöl vermischt wirdo
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zurückgeführte, entschwefelte Ölprodukt, welches mit dem zu entschwefelnden Rückstandsöl vermischt werden soll, nicht vom Druck entlastet wurde.
- 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,dass der Anteil des dem zu entschwefelnden Rückstandsöl zugesetzten Schwefelwasserstoffs dadurch erniedrigt wird, dass man im Verlauf des Verfahrens einen Teil des Schwefelwasserstoffs vom ent schwefelten Ölprodukt abtrennt, welches zum Vermischen mit dem zu ent schwefelnden Rückstandsöl zurückgeführt wird,
- 7« Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung eines Teils des Schwefelwasserstoffs vom zurückzuführenden ent schwefelten Ölprodukt durch teilweise Druckentspannung und/oder teilweises Abstreifen des Rücklaufstroms und/oder Erhöhen der Temperatur in der angewendeten Hochdruck-Trennvorrichtung durchgeführt wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dem zu ent schwefelnden Rückstandsöl zugesetzte Schwefelwasserstoffanteil erniedrigt wird, indem'man das angewendete Gasverhältnis während des Verfahrens erhöht.1 09827/1705
- 9. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrierende Entschwefelung mit Hilfe eines Katalysator-Fest "betts durchgeführt wird.
- 10. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein fester, schwefelbeständiger Katalysator mit einer Korngrösse von weniger als 2 mm, vorzugsweise 0,4 "bis 1,5 mm, ist.
- 11. Verfahren nach Anspruch^ bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das RückstandsÖl einen Schwefelgehalt von mindestens |1 Gew.-$ aufweist.' -ί -
- 12. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das RückstandsÖl im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen und/oder mindestens ein Heteroatom enthaltenden organischen Kohlenstoffverbindungen eines Siedepunkts oberhalb 360 0C besteht und einen merklichen Anteil von asphaltischen Materialien enthält.
- 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das RückstandsÖl ein langer Rückstand ist.
- 14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das RückstandsÖl einen Natriumgehalt von weniger als 0,005 Gew.-#, vorzugsweise von 0,0001 bis 0,0025 Gew.-^, aufweist.109827/1705 ·205/1771
- 15· Verfahren nach Anspruch 1 "bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrierende Entschwefelung hei Temperaturen von 500 bis 475 0C, vorzugsweise 385 Ms 445 0C, und einemGe samt druck von 30 "bis 350 kg/cm , vorzugsweise von 75 "bis225 kg/cm , durchgeführt wird.
- 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrierende Entschwefelung "bei einer Gewichtsraumgeschwindigkeit von 0,3 "bis 5 Gew.-teilen Rüekstandsöl / Volumenteil Katalysator.h durchgeführt wird.
- 17. Verfahren nach Anspruch 1 Ms 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entschwefelungsgrad von mindestens 40 Gew.-^, vorzugsweise 50 bis 85 Gew.-$, erzielt wird.
- 18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, dass es vollständig in der flüssigen Phase durchgeführt wird.
- 19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das entschwefelte Produkt zurückgeführt und in einem Anteil von mindestens 3 Vol.-teilen pro Vol.-teil des zu entschwefelnden Rückstandsöls mit diesem vermischt wird.
- 20. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, dass das Ölprodukt in einem Anteil von 5 bis 30 Vol.-teilen, vorzugsweise 5 bis 15 Vol.-tsilen, pro Vol.-teil des Rückstandsöls zurückgeführt wird.1 09'ft 77/1705
- 21. Vorfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei der hydrierenden Entschwefelung pro kg des zu entschwefelnden Rückstandsöls und des zurückgeführten, entschwefelten Ölprodukts 5 bis 30 Nl H2» vorzugsweise 15 bis 25 Nl H2, eingesetzt werden.
- 22. Verfahren nach Anspruch 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Rückstandsöl und dem zurückgeführten, entschwefelten Ölprodukt bestehende Gesamt-Ausgangsmaterial vor der. Kontaktierung mit dem festen, schwefelbeständigen Katalysator gemeinsam mit Wasserstoff durch eine Wasseretoff-Sättigungszone geleitet wird,
- 23. Verfahren nach Anspruch 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Phase radial durch das Katalysator-Pestbett strömt.24ο Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass minder flüssigen Phase destens 40 Vol.~$, vorzugsweise 45 bis 50 Vol.-$,/durch dieobere Hälfte des Katalysator-Betts strömen.25β Verfahren nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein entschwefeltes Ölprodukt mit einem Peptlsationswert von mindestens 1,0 und einem Heissfiltrationswert von weniger als 0,1 Gew.-36 hergestellt wird.109827/1705
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US4547285A (en) * | 1983-10-24 | 1985-10-15 | Union Oil Company Of California | Hydrotreating process wherein sulfur is added to the feedstock to maintain the catalyst in sulfided form |
US4549955A (en) * | 1983-12-05 | 1985-10-29 | Mobil Oil Corporation | Process for stabilizing hydroprocessed lubricating oil stocks by the addition of hydrogen sulfide |
US4980046A (en) * | 1989-12-28 | 1990-12-25 | Uop | Separation system for hydrotreater effluent having reduced hydrocarbon loss |
US5275994A (en) * | 1991-06-17 | 1994-01-04 | Texaco Inc. | Process for preparing a catalyst for removal of hydroprocessing impurities |
JP4681794B2 (ja) * | 1999-12-22 | 2011-05-11 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | ナフサメルカプタン除去のための高温減圧 |
US6387249B1 (en) * | 1999-12-22 | 2002-05-14 | Exxonmobil Research And Engineering Company | High temperature depressurization for naphtha mercaptan removal |
US7444305B2 (en) * | 2001-02-15 | 2008-10-28 | Mass Connections, Inc. | Methods of coordinating products and service demonstrations |
US20070000810A1 (en) * | 2003-12-19 | 2007-01-04 | Bhan Opinder K | Method for producing a crude product with reduced tan |
US20070012595A1 (en) * | 2003-12-19 | 2007-01-18 | Brownscombe Thomas F | Methods for producing a total product in the presence of sulfur |
US7745369B2 (en) * | 2003-12-19 | 2010-06-29 | Shell Oil Company | Method and catalyst for producing a crude product with minimal hydrogen uptake |
US20070000808A1 (en) * | 2003-12-19 | 2007-01-04 | Bhan Opinder K | Method and catalyst for producing a crude product having selected properties |
US20060289340A1 (en) * | 2003-12-19 | 2006-12-28 | Brownscombe Thomas F | Methods for producing a total product in the presence of sulfur |
US7402547B2 (en) * | 2003-12-19 | 2008-07-22 | Shell Oil Company | Systems and methods of producing a crude product |
US20050167328A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-08-04 | Bhan Opinder K. | Systems, methods, and catalysts for producing a crude product |
TW200602591A (en) * | 2004-07-08 | 2006-01-16 | hong-yang Chen | Gas supply device by gasifying burnable liquid |
TWI415930B (zh) * | 2005-04-06 | 2013-11-21 | Shell Int Research | 減少液態含烴原料總酸值(tan)的方法 |
EP1874896A1 (de) * | 2005-04-11 | 2008-01-09 | Shell International Research Maatschappij B.V. | Verfahren und katalysator zur herstellung eines rohprodukts mit verringertem stickstoffgehalt |
RU2424275C2 (ru) * | 2005-04-11 | 2011-07-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения полуфабриката с пониженным содержанием микроуглеродного остатка и катализатор для его осуществления |
BRPI0610669A2 (pt) * | 2005-04-11 | 2017-01-31 | Shell Int Research | método para produzir um produto bruto |
CA2604015C (en) * | 2005-04-11 | 2014-02-18 | Shell International Research Maatschappij B.V. | Systems, methods, and catalysts for producing a crude product |
MX2008016078A (es) * | 2006-06-22 | 2009-01-15 | Shell Int Research | Metodo para obtener un producto crudo a partir de una fuente seleccionada. |
WO2007149917A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Shell Oil Company | Methods for producing a total product with selective hydrocarbon production |
CA2655600A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method for producing a crude product with a long-life catalyst |
US20080083655A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Bhan Opinder K | Methods of producing a crude product |
US8945372B2 (en) | 2011-09-15 | 2015-02-03 | E I Du Pont De Nemours And Company | Two phase hydroprocessing process as pretreatment for tree-phase hydroprocessing process |
CN106378063B (zh) * | 2015-08-04 | 2018-11-16 | 中国石化工程建设有限公司 | 一种甲烷化反应器和甲烷化工艺 |
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